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Prof. Carlos Biella 2018 Fatores que influenciam no crescimento microbiano • A capacidade de sobrevivência dos microrganismos que estão presentes em um alimento depende de uma série de fatores. –Intrínsecos –Extrínsecos Fatores que influenciam no crescimento microbiano Fatores Intrínsecos aqueles relacionados às características próprias do alimento Fatores Extrínsecos relacionados com o ambiente em que o alimento se encontra • Fatores Intrínsecos aqueles relacionados às características próprias do alimento: –Atividade de água –Acidez e poder de tamponamento do alimento –Potencial redox –Nutrientes –Agentes antibacterianos naturalmente presentes no alimento • Fatores Extrínsecos relacionados com o ambiente em que o alimento se encontra: –Tensão de vapor de água –Pressão de O2 –Temperatura METABOLISMO BACTERIANO Metabolismo • É a manutenção das atividades vitais de uma célula • Conjunto de todas as reações bioquímicas que ocorrem em uma célula ou organismo. Metabolismo Componentes estruturais e funcionais Para a síntese de ATP Síntese de compostos orgânicos Degradação de compostos orgânicos Anabolismo Catabolismo Anabolismo • Conjunto de todas as reações de síntese de compostos orgânicos estruturais e funcionais de uma célula Síntese de moléculas complexas a partir de moléculas simples proteínas da membrana plasmática, glicoproteínas enzimas, hormônios Catabolismo • Conjunto de todas as reações de degradação de compostos orgânicos destinados à obtenção de energia. Liberação de energia pela quebra de moléculas complexas em moléculas mais simples que podem ser reutilizadas como blocos básicos de construção. Metabolismo Conjunto de eventos altamente regulado A vida só é possível se há um alto nível de regulação controlando cada evento celular Possível pela propriedade das enzimas reconhecerem seus substratos de forma específica Metabolismo Possível pela propriedade das enzimas reconhecerem seus substratos de forma específica Obedecem rotas pré-programadas Vias catabólicas (catabolismo) Vias biossintéticas (anabolismo) • Metabolismo bacteriano: absorção e utilização de compostos orgânicos ou inorgânicos requeridos para o crescimento e manutenção das funções celulares, a capacidade de sobrevivência, funcionamento, replicação de células bacterianas e os processos químicos envolvidos nesses eventos Fatores físicos que influenciam no crescimento microbiano Temperatura A maioria dos microrganismos cresce bem nas temperaturas ideais para os seres humanos. < temperatura onde a espécie é capaz de crescer Onde a espécie apresenta melhor crescimento > temperatura, onde ainda é possível o crescimento Classificação: temperatura Organismos Temperatura Locais Psicrófilos Baixas -10° a 20°C águas frias, em solos oceânicos e em regiões polares Mesófilos Moderadas 10° a 50°C maioria dos microrganismos patogênicos, bactérias saprófitas, fungos, algas e protozoários Termófilos Altas 40° a 70°C áreas vulcânicas, em mistura de fertilizantes e em nascentes quentes pH • Refere-se a acidez ou a alcalinidade de uma solução • Maioria dos microrganismos cresce melhor perto da neutralidade (pH 6,5 – 7,5) Classificação: pH Organismos pH Exemplos Acidófilos Ácido -1,8 a 5,0 Fermentadores: lactobacilos, bactérias acéticas Neutrófilos Neutro 5,0 a 9,0 Patogênicos: E. coli. S. aureus, C. botulinum, Salmonela sp. Alcalófilos ou basófilos Alcalino 9,0 a 11,0 Patogênicos: Vibrio cholerae, Alcaligenes faecalis Concentração de O2 • Importante no desenvolvimento • Microrganismos comportam-se de forma bastante distinta (uso ou não do O2) Classificação: utilização de O2 • Aeróbias obrigatórias • Aeróbias facultativas • Anaeróbias obrigatórias • Microaerófilas Aeróbias obrigatórias • Só crescem na presença de oxigênio Aeróbias facultativas • Crescem tanto na presença como na ausência de oxigênio Anaeróbias obrigatórias • Só crescem em anaerobiose, sendo mortas na presença de oxigênio Microaerófilas • Só crescem em atmosfera com concentração de oxigênio menor que a concentração do ar. Pressão osmótica • Fator muito importante, uma vez que vários microrganismos requerem altas concentrações de sais para se desenvolverem • Os microrganismos retiram da água a maioria dos nutrientes solúveis conteúdo celular: 80 – 90 % de água • Pressão osmótica regula a entrada ou saída de H2O da célula Osmose • Movimento de moléculas de água entre dois meios de concentrações diferentes, separados por uma membrana permeável à água Osmose • A água passa do meio com menor concentração em soluto (hipotônico), para o meio com maior concentração em soluto (hipertônico) Hipotônico Hipertônico H2O Alta concentração de sal ou de açúcar Preservação de alimentos Saída de água do alimento Meio hipotônico (turgência) Meio hipertônico (plasmólise) Meio isotônico Atividade de água (Aw) • Os microrganismos necessitam de água para seu crescimento. Água nos Alimentos • Água livre • Água de hidratação ou combinada Água livre • Presente nos espaços intergranulares e entre os poros do material, funciona como solvente, permitindo crescimento dos microrganismos e reações químicas, e é eliminada com relativa facilidade Água de hidratação ou combinada • Ligada quimicamente com outras substâncias do alimento e difícil de ser eliminada. • Não é utilizável como solvente, não permite o desenvolvimento de microrganismo e retarda reações químicas • Aw de um alimento pode ser reduzida aumentando a concentração dos solutos • Acrescentar sal ou açúcar ou desidratar o alimento. • Não se pode confundir umidade com atividade de água, pois um alimento muito úmido pode ter baixa Aw : –uma salmoura com 90% de água tem baixa Aw , pois as moléculas de água estão ligadas às de cloreto de sódio. • Ambiente com umidade relativa correspondendo a uma Aw inferior à do alimento, ele tenderá à desidratação até atingir o equilíbrio queijo na geladeira • Em situação inversa, haverá absorção de água pelo alimento até atingir o equilíbrio leite em pó aberto no meio ambiente Nutrição • Heterotróficas absorção • Autotróficas fotossíntese ou quimiossíntese • Outras relações tróficas: –Saprofitismo degradação de matéria orgânica morta –Mutualismo associação entre organismos de espécies diferentes em que ambos se beneficiam –Parasitismo um organismo vive as custas de outro –Comensalismo associação entre organismos de espécies diferentes um aproveita restos alimentares de outro, beneficiando-se sem prejuízo do outro Para o crescimento e multiplicação os microrganismos necessitam de: –Fonte de carbono, hidrogênio e oxigênio. –Fonte de sais minerais, ferro, enxofre, fósforo, sódio e magnésio. –Fonte de energia. Fonte energética Tipos de comportamento que caracterizem as maneiras de enfrentar o problema de obtenção de alimentos fonte de energia –Comportamento AUTOTRÓFICO –Comportamento HETEROTRÓFICO • Autotróficos seres que sintetizam seu próprio alimento e desenvolve-se em meios minerais: –Fotossíntese –Quimiossíntese • Heterotróficos seres que não conseguem sintetizar seu próprio alimento e o adquirem do meio onde se encontram necessitam de substancias orgânicas para seu desenvolvimento: –Fermentação –Respiração • Autotróficos Fotossíntese
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